vulkanizasyon

Bir Firestone lastik fabrikasında vulkanizasyon presi , 1941.

Olarak vulkanizasyon yöntemleri söz eder ki içinde , termoplastik doğal kauçuk veya sentetik kauçuklar olarak elastomerik dönüştürülmüş plastik (kauçuk) olarak. Vulkanizasyon sırasında , kauçukların makromolekülleri arasında kovalent çapraz bağlar oluşur, böylece moleküller artık birbirlerine karşı serbestçe hareket edemezler ve bu da elastik davranışa yol açar .

Klasik vulkanizasyon, 1839'da Charles Goodyear tarafından geliştirilen doğal kauçuğun kükürtle dönüştürülmesidir .

prosedür

kükürt vulkanizasyonu

Kükürt (n = 0, 1, 2, 3…) ile vulkanizasyondan sonra iki poliizopren zincirinin ( mavi ve yeşil ) şematik sunumu . Poliizopren zincirleri burada iki kükürt köprüsüyle birbirine bağlanır.
vulkanizasyon eğrisi

Vulkanizasyon için, ham kauçuktan oluşan bir kauçuk karışımı , kükürt veya kükürt veren maddeler gibi. B. disülfit diklorür (S 2 Cl 2 ), katalizörler (örneğin, 2-merkaptobenzotiazol veya tetrametiltiuram disülfür ve çinko oksit ve yağ asitleri kullanılır , reaksiyon oranını artırmak için ) ve dolgu maddeleri. Günümüzde vulkanizasyon genellikle %1,8 ila %2,5 kükürt ve 120 ila 160 °C sıcaklıkta yapılmaktadır. Uzun zincirli kauçuk molekülleri bağlı göre kükürt köprü . Sonuç olarak, kauçuğun veya kauçuk karışımının plastik özellikleri kaybolur ve madde, vulkanizasyon işlemi ile plastikten elastik bir duruma dönüştürülür .

Bu işlemde üretilen kauçuk , orijinal ürüne kıyasla kalıcı olarak elastik özelliklere sahiptir, mekanik strese maruz kaldığında orijinal konumuna geri döner, daha yüksek yırtılma direncine, uzamaya ve yaşlanma ve hava koşullarına karşı dirence sahiptir.

Kauçuk malzemenin esnekliği, kükürt köprülerinin sayısına bağlıdır. Ne kadar çok kükürt köprüsü varsa, kauçuk o kadar serttir. Kükürt köprülerinin sayısı, eklenen kükürt miktarına ve vulkanizasyon süresine bağlıdır. Kauçuk yaşlandıkça, kükürt köprülerinin yerini oksijen köprüleri alır; kauçuk kırılgan ve gözenekli hale gelir.

Diğer prosedürler

Geleneksel kükürt vulkanizasyonuna ek olarak, kauçuklar genellikle peroksitler , metal oksitler veya yüksek enerjili radyasyon vasıtasıyla çapraz bağlanır . Kükürt ile vulkanizasyon , çift ​​bağların varlığını gerektirdiğinden , bu işlemler özellikle çift ​​bağ içermeyen kauçuklar (örn. EPM , EVA ) için kullanılır. Metal oksitler diğerlerinin yanı sıra. kloropren kauçuğunun çapraz bağlanmasında kullanılır . Dibutilamin gibi bileşikler vulkanizasyonu hızlandırır. Vulkanizasyonun seyri, bir test veya ölçüm cihazı, vulkanometre veya basit bir reometre ile ölçülebilir ve grafiksel olarak belgelenebilir.

Kloropren kauçuğun veya neopren'in (CR kauçuğu) vulkanizasyonu metal oksitler (özellikle MgO ve ZnO, bazen de PbO) kullanılarak gerçekleşir. Ek olarak, diğer işleme faktörleri nedeniyle (esas olarak 'kavurma' veya 'yakma', ısının etkisiyle kauçukların erken çapraz bağlanması), hızlandırıcıların seçimi diğer parametreler tarafından düzenlenir. En yaygın olarak kullanılan hızlandırıcılar, CR kauçuklarını kürlerken sorunludur. Bunun için en önemli hızlandırıcı olarak etilen tiyoüre (ETU) kullanılmaktadır. Bu madde polikloropren için mükemmel ve kanıtlanmış bir katalizör olmakla birlikte, üreme için toksik olarak sınıflandırılmıştır. Avrupa kauçuk endüstrisi, ETU kullanımına daha güvenli bir alternatif geliştirmek için SafeRubber araştırma projesini başlattı.

Stiren-bütadien kauçuğu (SBR) ve nitril kauçuğu (NBR) da tamamen termal olarak (termal vulkanizasyon) vulkanize edilebilir.

Çıraklık

Lastik ve vulkanizasyon teknolojisi için mekanik, Almanya ve Avusturya'da tanınan bir çıraklıktır. Almanya'da çıraklık “lastik tamircisi”, lastik ve şasi teknolojisi ve vulkanizasyon teknolojisi alanlarına bölünmüş bir ticarettir. Bir proses teknisyeni olarak (kalıplanmış parçalara odaklanan plastik ve kauçuk teknolojisinde uzmanlaşmış), eğitim üç yıl sürer. Nitelikli vulkanizatörler, lastik ve şasi servisinde veya kaplama ve konveyör teknolojisinde kullanılmaktadır. Burada vulkanizasyon teknolojisi işindeki ana görev, her türlü araç lastiklerinin onarımı, endüstriyel sektörde konveyör bantların ve kaplama ve yapıştırıcı bağlantıların onarımıdır. Lastik ve şase teknisyenleri otomobil, kamyon, hafriyat makineleri, tarım traktörleri için lastik servisinin yanı sıra motorlu araçlar için şasi ayarları, fren servisi, klima ve egzoz sistemleri alanında çalışmaktadır.

Edebiyat

  • H.-W. Türkçe: Kauçuk , 4. Kimyasallar ve Katkı Maddeleri . İçinde: Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi . Wiley-VCH Verlag, 2004 (kauçuk ve vulkanizasyona ayrıntılı genel bakış).

İnternet linkleri

Vikisözlük: Vulkanizasyon  - anlam açıklamaları, kelime kökenleri, eş anlamlılar, çeviriler

Bireysel kanıt

  1. ↑ vulkanizasyon sonrası için . İçinde: IUPAC Kimyasal Terminoloji Özeti (“Altın Kitap”) . doi : 10.1351 / goldbook.VT07153 Sürüm: 2.3.3.
  2. ^ MD Lechner, K. Gehrke, EH Nordmeier: Makromolekulare Chemie . 4. baskı. Birkhäuser Verlag, 2010, ISBN 978-3-7643-8890-4 , s. 485.
  3. ^ Karlheinz Biederbick: plastikler . 4. baskı. Vogel-Verlag, 1977, ISBN 3-8023-0010-6 , s.82 .
  4. ↑ Joachim Buddrus: Organik kimyanın temelleri . 4. baskı. Walter de Gruyter Verlag, Berlin 2011, ISBN 978-3-11-024894-4 , s. 897.
  5. ↑ Güvenli Kauçuk, kauçuk üretiminde hızlandırıcılara alternatif ( Memento of 14 Nisan 2015, İnternet Arşivi ).